本發(fā)明涉及利用勵磁涌流實(shí)現(xiàn)直流換流站Y/Δ換流變保護(hù)的帶負(fù)荷校驗的原理及方法。本專利提出的方法可方便用于電力生產(chǎn)現(xiàn)場，作為直流換流站Y/Δ換流變啟動調(diào)試過程中換流變保護(hù)裝置帶負(fù)荷校驗的技術(shù)。該方法屬于電力自動化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
直流換流變換流站保護(hù)配置與電流互感器(TA)回路相對復(fù)雜，TA回路接線的正確性對換流變縱差、引線差、繞組差動等保護(hù)正確動作至關(guān)重要，如接線錯誤則可能導(dǎo)致繼電保護(hù)不正確動作，造成直流停運(yùn)，對電網(wǎng)運(yùn)行造成很大的影響。因此，作為電網(wǎng)啟動調(diào)試試驗一項重要內(nèi)容，帶負(fù)荷校驗是繼電保護(hù)設(shè)備投運(yùn)前的最后一道檢查工序，以校驗保護(hù)裝置TA輸入回路的相序和極性，確保繼電保護(hù)裝置正確工作。通常，啟動調(diào)試時通過帶負(fù)荷測量電流相位的方法來檢查電流極性是否正確，即通過測量保護(hù)設(shè)備二次電流與電壓的相位關(guān)系，同時考慮TA回路的設(shè)計極性，在相量平面上與一次系統(tǒng)實(shí)際電壓電流的相位關(guān)系來進(jìn)行比較，通過兩者相位關(guān)系的一致性來判斷電流回路極性的正確性。對于換流站Y/Δ換流變來說，換流變只有兩側(cè)——三相繞組接線方式為Y型的交流側(cè)與三相繞組接線方式為Δ型的閥側(cè)——沒有常規(guī)超高壓主變的帶有容性負(fù)載的低壓側(cè)，因此在現(xiàn)有的帶負(fù)荷方法下，換流變啟動時，無法通過低壓側(cè)帶容性負(fù)載的方式來帶負(fù)荷校驗，必須通過調(diào)整直流功率，以10％的最小功率方式進(jìn)行帶負(fù)荷測試，在直流輸電系統(tǒng)中，整流器和逆變器在換流過程中都要產(chǎn)生大量的諧波，這些諧波的存在，使得電流與電壓的相對相位無法保持穩(wěn)定，無法正確的判定電流互感器(TA)回路的極性，因此換流變換流過程中諧波嚴(yán)重影響測試的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供基于勵磁涌流的直流換流站Y/Δ換流變帶負(fù)荷試驗方法，分析了在換流變充電時勵磁涌流在Y/Δ型換流變的分布特性，提出了利用勵磁涌流進(jìn)行Y/Δ換流變保護(hù)的帶負(fù)荷校驗方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：基于勵磁涌流的直流換流站Y/Δ換流變帶負(fù)荷試驗方法，包括以下步驟：S01,配置換流變TA(換流變是換流變壓器的簡稱)：包括五組電流互感器，所述五組電流互感器分別為第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5；第一電流互感器TA1設(shè)置在所述換流變網(wǎng)側(cè)分支端，所述第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3分別設(shè)置在換流變網(wǎng)側(cè)套管首端和末端，所述第四電流互感器TA4、第五電流互感器TA5分別設(shè)置在換流變閥側(cè)套管首端和末端；第一電流互感器TA1的一次極性端P1指向網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)，第二電流互感器TA2的一次極性端P1指向網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)，第三電流互感器TA3的一次極性端P1指向中性點(diǎn)，第四電流互感器TA4的一次極性端P1指向閥側(cè)系統(tǒng)，第五電流互感器TA5的一次極性端P1指向中性點(diǎn)；如表1，五組電流互感器的配置表；表1中，TA符號表示第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5；保護(hù)功能表示所述第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5的保護(hù)作用，第一電流互感器TA1用于換流變差動、引線保護(hù)，第二電流互感器TA2用于換流變差動、繞組差動保護(hù)，第三電流互感器TA3用于繞組差動保護(hù)，第四電流互感器TA4用于換流變差動、繞組差動保護(hù)，第五電流互感器TA5用于繞組差動保護(hù)；一次P1指向表示第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5的一次極性端P1指向，二次極性表示第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5的二次極性指向。五組電流互感器的二次極性均為S1；S1表示電流互感器的二次極性端，電流互感器一次端子起端標(biāo)為P1，末端標(biāo)為P2，二次端子標(biāo)志為S1/S2，S1/S2表示電流互感器的二次極性端；表1五組電流互感器的配置表S02，分析換流變充電時勵磁涌流特性：在換流變充電時觸發(fā)換流變保護(hù)錄波，捕捉合閘涌流波形；當(dāng)換流變充電時，勵磁涌流在換流變網(wǎng)側(cè)由換流變首端流向末端中性點(diǎn)，在換流變閥側(cè)Δ型繞組，電流則由中性點(diǎn)流向首端,電流方向如圖1所示；S03，分析勵磁涌流波形，明確各電流相位及極性：由于步驟S02當(dāng)換流變充電時，換流變網(wǎng)側(cè)三相勵磁涌流并不平衡，則根據(jù)ΔI＝Ia'+Ib'+Ic'，將在換流變閥側(cè)Δ型繞組產(chǎn)生勵磁涌流環(huán)流ΔI，式中ΔI為換流變閥側(cè)Δ型繞組勵磁涌流環(huán)流，Ia'為換流變閥側(cè)Δ型繞組A相勵磁涌流，Ib'為換流變閥側(cè)Δ型繞組B相勵磁涌流,Ic'為換流變閥側(cè)Δ型繞組C相勵磁涌流。如圖2所示，勵磁涌流環(huán)流ΔI的存在，使得Δ型繞組套管首端的第四電流互感器TA4的三相電流幅值相等、相位相同，套管末端的第五電流互感器TA5的三相電流同樣幅值相等、相位相同；所述第四電流互感器TA4與第五電流互感器TA5的電流相位相反；S04，分析換流變各TA二次電流極性：根據(jù)主變繞組的極性關(guān)系，當(dāng)電流由換流變網(wǎng)側(cè)首端流向網(wǎng)側(cè)末端中性點(diǎn)時，閥側(cè)Δ型繞組將感應(yīng)出由換流變閥側(cè)中性點(diǎn)流向換流變閥側(cè)首端的電流，網(wǎng)側(cè)Y型繞組與閥側(cè)Δ型繞組均流過穿越性電流，確定五組電流互感器流過的二次電流方向(以網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA(即TA1)最大相涌流為基準(zhǔn)，設(shè)A相電流最大),建立換流變二次電流相位表，并生成換流變二次電流向量圖；S05，根據(jù)步驟S02獲取的換流變二次電流相位表(表2)和換流變二次電流向量圖來判斷TA回路接線正確性。表2中，TA符號表示第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5；保護(hù)功能表示所述第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5的保護(hù)作用，電流相位表示第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5的二次電流相位。表2換流變二次電流相位表TA符號TA名稱保護(hù)功能電流相位TA1換流變網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA換流變差動、引線保護(hù)0TA2換流變網(wǎng)側(cè)套管首端TA換流變差動、繞組差動0TA3換流變網(wǎng)側(cè)套管末端TA繞組差動180TA4換流變閥側(cè)套管首端TA換流變差動、繞組差動180TA5換流變閥側(cè)套管末端TA繞組差動0第一電流互感器(換流變網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA)TA1電流相位為0度，第二電流互感器(換流變網(wǎng)側(cè)套管首端TA)TA2由于其一次P1朝向系統(tǒng)，二次S1接入，因此其電流相位與第一電流互感器TA1同相，也為0度；由于流過TA3與第二電流互感器TA2為一穿越性電流，因此，第三電流互感器(換流變網(wǎng)側(cè)套管末端TA)TA3與第二電流互感器TA2電流反相，為180度；第四電流互感器(換流變閥側(cè)套管首端TA)TA4由于其流過的一次電流是由換流變閥側(cè)中性點(diǎn)流向換流變首端，因此在一次P1朝向系統(tǒng)，二次S1接入時，其電流與第二電流互感器TA2反相，為180；由于流過第五電流互感器(換流變閥側(cè)套管末端TA)TA5與第四電流互感器TA4為一穿越性電流，因此，TA5與TA4電流反相，而與第二電流互感器TA2電流同相，為0度。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明分析了在換流變充電時勵磁涌流在Y/Δ型換流變的分布特性，采用分析空投換流變時產(chǎn)生的勵磁涌流特性的帶負(fù)荷試驗，無需借助電壓與電流的相位關(guān)系來判斷TA極性，有效的避免了換流變換流過程中諧波對測試結(jié)果的影響，提高了測試的準(zhǔn)確性和效率。附圖說明圖1換流變TA配置方式圖2Δ側(cè)繞組勵磁涌流環(huán)流；圖3換流變TA二次電流向量圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明?；趧畲庞苛鞯闹绷鲹Q流站Y/Δ換流變帶負(fù)荷試驗方法，包括以下步驟：S01,配置換流變TA：如圖1所示，包括五組電流互感器，五組電流互感器分別為第一電流互感器TA1、第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3、第四電流互感器TA4和第五電流互感器TA5；第一電流互感器TA1設(shè)置在換流變網(wǎng)側(cè)分支端，第二電流互感器TA2、第三電流互感器TA3分別設(shè)置在換流變網(wǎng)側(cè)套管首端和末端，第四電流互感器TA4、第五電流互感器TA5分別設(shè)置在換流變閥側(cè)套管首端和末端；第一電流互感器TA1的一次極性端P1指向網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)，第二電流互感器TA2的一次極性端P1指向網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)，第三電流互感器TA3的一次極性端P1指向中性點(diǎn)，第四電流互感器TA4的一次極性端P1指向閥側(cè)系統(tǒng)，第五電流互感器TA5的一次極性端P1指向中性點(diǎn)；如表1所示，為五組電流互感器的配置表；五組電流互感器的二次極性均為S1；表1五組電流互感器的配置表S02，分析換流變充電時勵磁涌流特性：在換流變充電時觸發(fā)換流變保護(hù)錄波，捕捉合閘涌流波形；當(dāng)換流變充電時，勵磁涌流在換流變網(wǎng)側(cè)由換流變首端流向末端中性點(diǎn)，在換流變閥側(cè)Δ型繞組，電流則由中性點(diǎn)流向首端,電流方向如圖1所示；S03，分析勵磁涌流波形，明確各電流相位及極性：由于步驟S02當(dāng)換流變充電時，換流變網(wǎng)側(cè)三相勵磁涌流并不平衡，則根據(jù)ΔI＝Ia'+Ib'+Ic'，將在換流變閥側(cè)Δ型繞組產(chǎn)生勵磁涌流環(huán)流ΔI，式中ΔI為換流變閥側(cè)Δ型繞組勵磁涌流環(huán)流，Ia'為換流變閥側(cè)Δ型繞組A相勵磁涌流，Ib'為換流變閥側(cè)Δ型繞組B相勵磁涌流,Ic'為換流變閥側(cè)Δ型繞組C相勵磁涌流。如圖2所示，勵磁涌流環(huán)流ΔI的存在，使得Δ型繞組套管首端的第四電流互感器TA4三相電流幅值相等、相位相同，套管末端的第五電流互感器TA5三相電流同樣幅值相等、相位相同；第四電流互感器TA4與第五電流互感器TA5的電流相位相反；S04，分析換流變各TA二次電流極性：根據(jù)主變繞組的極性關(guān)系，當(dāng)電流由換流變網(wǎng)側(cè)首端流向網(wǎng)側(cè)末端中性點(diǎn)時，閥側(cè)Δ型繞組將感應(yīng)出由換流變閥側(cè)中性點(diǎn)流向換流變閥側(cè)首端的電流，電流方向如圖1所示，網(wǎng)側(cè)Y型繞組與閥側(cè)Δ型繞組均流過穿越性電流，確定五組電流互感器流過的二次電流方向(以網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA(即第一電流互感器TA1)最大相涌流為基準(zhǔn)，設(shè)A相電流最大),建立換流變二次電流相位表，并生成換流變二次電流向量圖；S05，根據(jù)步驟S02獲取的換流變二次電流相位表(表2)和換流變二次電流向量圖(圖3)來判斷TA回路接線正確性。表2換流變二次電流相位表TA符號TA名稱保護(hù)功能電流相位TA1換流變網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA換流變差動、引線保護(hù)0TA2換流變網(wǎng)側(cè)套管首端TA換流變差動、繞組差動0TA3換流變網(wǎng)側(cè)套管末端TA繞組差動180TA4換流變閥側(cè)套管首端TA換流變差動、繞組差動180TA5換流變閥側(cè)套管末端TA繞組差動0表2表示，TA1電流相位為0度，TA2由于其一次P1朝向系統(tǒng)，二次S1接入，因此其電流相位與TA1同相，也為0度；由于流過TA3與TA2為一穿越性電流，因此，TA3與TA2電流反相，為180度；TA4由于其流過的一次電流是由換流變閥側(cè)中性點(diǎn)流向換流變首端，因此在一次P1朝向系統(tǒng)，二次S1接入時，其電流與TA2反相，為180；由于流過TA5與TA4為一穿越性電流，因此，TA5與TA4電流反相，而與TA2電流同相，為0度。TA1-TA5二次三相電流的向圖如圖3所示，以網(wǎng)側(cè)分支開關(guān)TA(即第一電流互感器TA1)最大相涌流ITA1a設(shè)為基準(zhǔn)0度，并且幅值最大，則第二電流互感器TA2的電流相位ITA2a為0度，第三電流互感器TA3的電流相位ITA3a為180度，第四電流互感器(TA4)的電流相位ITA4a、ITA4b、ITA4c均約為180度，第五電流互感器TA5的電流相位ITA5a、ITA5b、ITA5c均約為0度，。圖3中ITA1a、ITA1b、ITA1c為TA1二次側(cè)三相電流，ITA2a、ITA2b、ITA2c為TA2二次側(cè)三相電流，ITA3a、ITA3b、ITA3c為TA3二次側(cè)三相電流，ITA4a、ITA4b、ITA4c表示TA4二次側(cè)三相電流，ITA5a、ITA5b、ITA5c表示TA5二次側(cè)三相電流。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。